ในประเทศไทยในช่วง 10-20 ปีที่ผ่านมาก็ได้รับความเสียหายไม่น้อยเช่นกันและนับวันดูเหมือนจะทวีความรุนแรงขึ้นเนื่องมาจากการตั้งถิ่นฐานของประชาชนเข้าไปอยู่ในเขตที่มีอันตรายจากแผ่นดินถล่มมากขึ้น และมีการเปลี่ยนแปลงสภาพการใช้ประโยชน์ที่ดินเพื่อการพัฒนา ตารางที่ 1 เป็นตัวอย่างเหตุการณ์จากแผ่นดินถล่มและน้ำหลากอย่างรุนแรงในประเทศไทย
ตารางที่ 1 ตัวอย่างความเสียหายจากแผ่นดินถล่ม (วรากร และคณะ, 2546)
|
ช่วงเกิดเหตุการณ์
|
พื้นที่
|
ผู้เสียชีวิต
|
|
พฤศจิกายน 2513
|
อ.ทับสะแก จ.ประจวบคีรีขันธ์
|
12
|
|
มกราคม 2518
|
อ.ร่อนพิบูลย์ จ. นครศรีธรรมราช
|
58
|
|
ธันวาคม 2525
|
กิ่งอ. ศรีพรรพต จ.พัทลุง
|
4
|
|
พฤศจิกายน 2531
|
อ.พิปูน จ.นครศรีธรรมราช
|
>200
|
|
สิงหาคม 2542
|
อ.เขาคิชฌกูฏ จ.จันทบุรี
|
1
|
|
พฤษภาคม 2544
|
อ. วังชิ้น จ. แพร่
|
> 30
|
|
สิงหาคม 2544
|
อ.หล่มสัก จ.เพชรบูรณ์
|
135
|
1.2 แนวทางการแก้ไขและการวิจัยที่ดำเนินการในปัจจุบันเมื่อเกิดฝนตกหนักและแผ่นดินถล่มเกิดขึ้นในพื้นที่ต้นน้ำในหุบเขามักจะไม่มีการเตือนภัยหรือการแจ้งเตือนที่ไม่ทันเหตุการณ์โดยเฉพาะที่เกิดขึ้นในเวลากลางคืนจึงเกิดความเสียหายที่ค่อนข้างรุนแรง ปริมาณน้ำฝนเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการพิบัติเนื่องจากเมื่อซึมลงในชั้นดินจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกลศาสตร์ของดินคือลดความแข็งแรง เพิ่มแรงดันน้ำในมวลดิน และทำให้เกิดการพองตัว เป็นต้น งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับแผ่นดินถล่มในประเทศไทย ยังถึงว่ามีการดำเนินการน้อยมากเมื่อเทียบกับต่างประเทศและมักจะทำการวิจัยภายหลังเกิดการพิบัติครั้งใหญ่และลดน้อยลงเมื่อไม่มีการพิบัติช่วงต่อๆ มาวรากรและคณะ (2546) ได้สรุu3611 _งานวิจัยที่เกี่ยวข้องไว้เป็น 4 กลุ่มคือ
1. งานวิจัยเพื่อวิเคราะห์สภาพและสาเหตุของการเกิดแผ่นดินถล่ม
2. งานวิจัยเพื่อปรับปรุงลาดดินให้มีความมั่นคงมากขึ้น
3. งานวิจัยเพื่อการจัดทำพื้นที่เสี่ยงภัย
4. งานวิจัยเพื่อหาแนวทางในการบรรเทาสาธารณภัยธรรมชาติจากแผ่นดินถล่ม
โดยยังไม่มีการวิจัยเชิงพื้นฐานทางปฐพีกลศาสตร์ที่สามารถบอกถึงสาเหตุทางกลศาตร์ที่ก่อให้เกิดการพิบัติของลาดดินได้การวิจัยลักษณะดังกล่าวซึ่งต้องศึกษาพฤติกรรมทางกลศาสตร์และความแข็งแรงของดินลาดเขาที่ไม่อิ่มตัวและมีการเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากความชื้นจากการไหลซึมของน้ำฝนลงสู่มวลดิน
1.3 วัตถุประสงค์ในการศึกษาความแข็งแรงของดินไม่อิ่มตัวเพื่อเป็นพื้นฐานที่จะคาดการณ์การพิบัติของดินลาดเขาโดยการวิเคราะห์ความมั่นคง (Stability analysis) และนำไปสู่การเตือนภัยที่มีประสิทธิภาพต่อไปในอนาคต การศึกษาความแข็งแรงของดินไหล่เขาที่ไม่อิ่มตัวจึงมีความจำเป็น โดยการตั้งเป้าหมายและวัตถุประสงค์ไว้ดังนี้
1. ศึกษาวิธีการสำรวจและเก็บตัวอย่างดินในสนามที่เหมาะสม
2. ศึกษาความแข็งแรงของดินธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงไปตามร้อยละของความอิ่มตัวต่างๆ กันที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างฝนตกหนัก
3. ศึกษาแนวทางการวิเคราะห์ความมั่นคงดินลาดเขาในรูปแบบของฝนต่างๆ ทั้งความเข็มและช่วงเวลาฝนตก
2. คุณสมบัติทางวิศวกรรมของดินไม่อิ่มตัว
2.1 บทบาทของดินไม่อิ่มตัวต่อความมั่นคงของลาดดินลาดดินไหล่เขาโดยเฉพาะมวลดินที่อยู่ส่วนบนเหนือกว่าระดับน้ำใต้ดินจะอยู่ในสภาวะไม่อิ่มตัวดังนั้นจะมีความดันน้ำที่เป็นลบ (Negative Pore Pressure) เนื่องแรงตึงผิวของความชื้นที่เกาะอยู่ระหว่างเม็ดดินโดยเฉพาะในฤดูแล้ง ซึ่งจะเป็นตัวการที่เพิ่มความแข็งแรงของดินดังนั้นจะสังเกตเห็นว่าลาดดินตัดใหม่จะยังมั่นคงอยู่ได้แม้จะมีความชันมากดังแสดงในรูปที่ 2 แต่เมื่อมีฝนตกหรือระดับน้ำใต้ดินสูงขึ้นความดันที่เป็นลบนี้จะถูกทำลายไปและอาจกลับเป็นความดันน้ำที่เป็นบวก (Positive Pore Pressure) ดังนั้นลาดดินดังกล่าวจะเกิดการพังทะลายได้ในช่วงที่มีฝนตกหนักและความชื้นในมวลดินสูงขึ้น
.jpg)
รูปที่ 2 ลาดดินธรรมชาติหรือที่กัดเซาะเป็นแนวดิ่ง
Fredlund and Rahardjo (1993) ได้ตั้งเป็นคำถามที่เกี่ยวข้องกับความมั่นคงของลาดดินธรรมชาติที่ไม่อิ่มตัวไว้ดังนี้
1. ความดันน้ำในมวลดินจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในขณะที่ฝนตกเป็นระยะเวลานานๆและจะสามารถทำนายค่าความดันน้ำดังกล่าวได้อย่างไร
2. ตำแหน่งของผิวที่มีโอกาสพิบัติจะเปลี่ยนแปลงไปจากผลของฝนตกหรือไม่
3. ถ้าไม่นำความดันน้ำที่เป็นลบมาคิดจะมีผลต่อการวิเคราะห์ความมั่นคงของลาดดินหรือไม่
4. อัตราส่วนปลอดภัยที่วิเคราะห์ได้จะเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาและฤดูกาลอย่างไร
5. จะมีการเคลื่อนตัวด้านข้างของลาดดินที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงความดันน้ำหรือไม่
2.2 ทฤษฎีของหน่วยแรงประสิทธิ์ผลของดินไม่อิ่มตัวตามทฤษฎีของหน่วยแรงประสิทธิ์ผลของ Terzaghi (1943)กำลังรับแรงเฉือนของดินอิ่มตัวที่อยู่ใต้ระดับน้ำจะขึ้นอยู่หน่วยแรงประสิทธิ์ผลที่ส่งผ่านในเนื้อดินและความเหนียวของดิน
τ = c + (σn + u) tan φ (1)
เมื่อ τ = Effective shear strength, c = Cohesion
σ = Total stress, u = Pore pressure,
φ = Angle of internal friction
ส่วนของชั้นดินที่อยู่เหนือระดับน้ำใต้ดิน (Vadose zone) จะประกอบทั้งดินอิ่มตัว (Capillary saturated zone) และดินที่ไม่อิ่มตัว(Unsaturated zone) ดังรูปที่ 3 หากไม่มีน้ำซึมลงมาหรือระเหยขึ้นไปจากผิวดินและระดับน้ำใต้ดินคงที่แล้วเส้นแรงดันน้ำจะสมดุลที่เส้น (1) ในขณะที่เส้น (2) และ (3) หมายถึงมีการระเหยในฤดูแล้งและมีน้ำซึมลงในฤดูฝนตามลำดับ ทั้งสามกรณีจะมีแรงดันน้ำที่เป็นลบทั้งสิ้น
.jpg)
รูปที่ 3 การเปลี่ยนแปลงของความดันน้ำเหนือระดับใต้ดิน
เมื่อพิจารณาความแข็งแรu3591 _ประสิทธิผลของดินที่ไม่อิ่มตัวซึ่งมวลดินก็จะประกอบด้วย เนื้อดิน (Solid) น้ำ (Water) อากาศ (Air)และผิวบางที่กั้นระหว่างน้ำและอากาศ (Contractile skin) ดังนั้นแรงดันในโพรงระหว่างเม็ดดินจึงประกอบด้วยแรงดันของทั้งน้ำ(uw) และอากาศ (ua) ผสมอยู่ด้วยกัน Bishop (1959) เสนอสมการกำลังรับแรงเฉือนประสิทธิผลของดินไม่อิ่มตัวในรูปแบบเดียวกับของ Terzaghi ไว้ดังนี้
ในขณะที่ Fredlund et al. (1978) เสนอความสัมพันธ์ของกำลังรับแรงเฉือนของดินเป็นเทอมที่เกี่ยวข้องกับ ความเหนียวแรงเสียดทานจาก net normal stressและ แรงเสียดทานจากmatric suction เป็น
.jpg)
3. การสำรวจและทดสอบดินไม่อิ่มตัว
3.1 การสำรวจและเก็บตัวอย่างดินในสนาม
การสำรวจและเก็บตัวอย่างดินลาดเขาโดยเฉพาะที่เกิดการพิบัติจากฝนตกหนักในพื้นที่รับน้ำจะต้องคำนึงถึงความสามารถในการเข้าถึงพื้นที่ซึ่งส่วนมากจะต้องใช้วิธีการเดินเท้าและนำเครื่องมือเท่าที่จำเป็นเข้าไปเท่านั้น การเตรียมการก่อนเข้าพื้นที่สำรวจจึงเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะการศึกษาเส้นทางและบริเวณการเกิดดินถล่มจาก แผนที่ทหาร แผนที่กลุ่มดิน แผนที่ธรณีวิทยาและภาพถ่ายดาวเทียม ได้มีการประยุกต์จากคำแนะนำของ
Geotechnical Control Office (GCO, 2000) ของฮ่องกง มาใช้ในการดำเนินการ โดยจะยกกรณีศึกษาของ พื้นที่บริเวณลุ่มน้ำก้อต.น้ำก้อ อ.หล่มสัก จ.ชัยภูมิ
การสำรวจพื้นที่ภูมิประเทศบริเวณดินถล่มจะต้องมีการคัดเลือกพื้นที่ที่เป็นตัวแทนของการถล่มทั้งบริเวณได้โดยการพิจารณาทั้งลักษณะทางธรณีวิทยา ภูมิประเทศ สภาพพืชปกคลุมและทางน้ำ แล้วทำการสำรวจภูมิประเทศโดยสำรวจด้วยกล้องสำรวจและกำหนดจุดการเก็บตัวอย่างดินในสนาม โดยตำแหน่งของการเก็บตัวอย่างต้องสามารถเป็นตัวแทนของดินที่มีการพิบัติแล้วหรือดินเดิมตามธรรมชาติได้ ดังเช่นแสดงในรูปที่ 5 ก และ 5 ข
(ก) ลาดดินถล่มบริเวณลำน้ำแสนสุระ
.jpg)
(ข) วิธีการสำรวจด้วยกล้อง theodolite
รูปที่ 5 การสำรวจภูมิประเทศและการกำหนดตำแหน่งการเก็บตัวอย่างดิน
.gif)
